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LED - Definition, Erklärung und Bedeutung

LED

LED ist die Abkürzung von Light Emitting diode, also Lichtemittierende Diode. Eine LED ist eine Diode, also ein Halbleiterbauelement, das in Durchlassrichtung Strahlung abgibt. Die Wellenlänge und damit auch die Farbe sind vom verwendeten Halbleitermaterial abhängig.

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Die wichtigsten Bestandteile einer LED sind Anode, Kathode, Halbleiterkristall, Gehäuse und der Bonddraht, der den Kristall mit der Anode verbindet. Das Gehäuse, das auch zur Bündelung des Lichts genutzt wird, kann bei der Montage der LED auf eine Platine (bonden) auch entfallen.

Das emittierte Spektrum, das nicht nur im sichtbaren Bereich des Lichts liegen muss, ist bei einer LED recht schmal, das Licht ist also fast monochrom. Das Licht einer LED kommt daher, dass die Elektronen durch den Stromfluss auf ein höheres Energieniveau gehoben werden. Wenn sie wieder auf ein stabileres, aber niedrigeres, Niveau zurückfallen emittieren sie ein Photon (Lichtteilchen) mit einem bestimmten Energiebetrag, der für eine Wellenlänge steht.

LEDs werden im Arbeitspunkt betrieben, der präzise eingestellt werden muss. Dieser Arbeitspunkt ist temperaturabhängig. Ein direkter Betrieb an einer Spannungsquelle, also ohne Vorwiderstand, ist ebenfalls nicht möglich.

Gegenüber herkömmlichen Glühlampen weisen LEDs einige entscheidende Vorteile auf. Ihre Reaktionszeit ist um ein Vielfaches geringer, zudem ist ihre Lebensdauer höher. Am Ende der Lebensdauer ist die Lichtausbeute einer LED allerdings auf die Hälfte des ursprünglichen Betrags gesunken.

Seit ihrer Entwicklung Anfang der 1960er Jahre hat die LED einen großen Sprung gemacht. Sie wird nicht nur als Statusanzeige in Haushaltsgeräten genutzt, sondern für viele weitere Anwendungsbereiche. Ein Ersatz für Glühlampen ist inzwischen ebenso möglich, wie der Einsatz als Hintergrundbeleuchtung von Displays oder als Autoscheinwerfer. Die dort verwendeten Hochleistungs-LEDs benötigen allerdings Kühlung.

Der Trend geht des Weiteren hin zur OLED. Deren wichtigster Bestandteil ist organisches Material, das einfacher und damit kostengünstiger herzustellen ist. OLEDs sind sehr dünn und können für elektronisches Papier (E-Paper) oder auch Displays eingesetzt werden.


Wichtige Begriffe: OLED, Wellenlänge

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